有机化学13章课后答案.pdf

第十三章 含氮化合物 问题 14 1 命名下列化合物 CH3CH2CHCH2NH2 CH3 NH2 CH3 H OH CH3CH2NCH2CH2CH2CH3 CH2CH3 CH2CH2CH2NH2 O2N NH2 NH2Cl Cl 1 2 3 4 5 6 答案 1 2 甲基 1 丁胺 2 1R 2R 2 甲基 2 羟基环戊胺 3 二乙基正丁基胺 4 3 环丙基 1 丙胺 5 3 硝基苯胺 6 2 4 二氯苯胺 问题 14 2 将下列各组化合物按碱性大小排列 NH2NH2 NH2NH2 NO2 CH3COCH3 C6H5NH2 NH3 CH3 2NH C6H5 2NH 1 2 CF3 3N CF3CH2NH2 CF3CH2CH2NH2CH3CH2NH2 3 答案 碱性从大到小 NH2NH2NH2 NH2 NO2CH3 COCH3 C6H5NH2NH3 CH3 2NH C6H5 2NH 1 2 CF3 3N CF3CH2NH2CF3CH2CH2NH2 CH3CH2NH2 3 问题 14 3 胺的制备方法除了氨或胺的烃化反应外 还可以采用硝基化合物 腈 酰胺和肟 等含氮化合物的还原 加布里 Gabriel 合成法和霍夫曼 Hofmann 重排等方法 试用实 例列举胺的制备方法 答案 1 氨或胺的烷基化 CH2Cl 2NH3 过量 CH2NH2 2 Gabriel合成法 O O O NCH2CH2CH3 O O NH3 NH O O KOH NK O O CH3CH2CH2Br H H2NCH2CH2CH3 3 用醇制备 CH3OH NH3 Al2O3 加热加压 CH3NH2 CH3 2NH CH3 3N 4 含氮化合物还原 NO2 Fe HCl NH2 5 醛酮的还原氨化 CHO NH3 Ni H2 CH2NH2 6 从羧酸及其衍生物制胺 CH3CONH2 NaOBr CH3CH2NH2 问题 14 4 胆碱 HOCH2CH2N CH3 3 OH 是广泛分布于生物体内的季铵碱 因为最初是由胆 汁 中 发 现 的 所 以 叫 做 胆 碱 胆 碱 可 能 调 节 肝 中 脂 肪 的 代 谢 乙 酰 胆 碱 CH3COOH2CCH2H2N CH3 3 OH 是交感神经系统中传导神经冲动的生源胺 氯化胆碱 HOCH2CH2N CH3 3 Cl 是治疗脂肪肝及肝硬化的药物 试写出胆碱 乙酰胆碱 氯化胆碱 的化学名称 答案 胆碱 氢氧化三甲基羟乙基铵 乙酰胆碱 氢氧化三甲基 乙酰基羟乙基 铵 氯化胆碱 氯化三甲基羟乙基铵 问题 14 5 写出下列反应的主要产物 1 CH3CH2NCH2CH CH3 2 CH3 CH3 OH H2CCH2 N CH3 3 CH CH3 2 OH CH CH3 2 2 问题 14 6 市售三乙胺中常混有少量的乙胺和二乙胺 如何利用化学方法出去这些杂质 答案 加入CaH2回流后蒸馏得纯三乙胺 问题 14 7 脂环族伯胺于亚硝酸反应生成的重氮盐也能发生取代 消去和重排反应 得到环 扩大或缩小的产物 答案 CH2NH2 NaNO2 HCl CH2OH CH2 OH 试说明反应的过程 答案 CH2NH2 NaNO2 HCl CH2OH CH2 OH CH2N2 CH2 H2O 问题 14 8 完成下列转变 Cl NH2 Cl Br NH2 NO2 I NO2 NH2 CH3 F COOH CH3 NH2 CH3 OH NaNO2HCl 0 5 CuBr NaNO2HCl 0 5 KI NaNO2HCl 0 5 HBF4 KMnO4 CH3COClHNO3 H2SO4 Fe HCl NaNO2 HCl 0 5 H2O 1 2 3 4 问题 14 9 下列偶氮化合物应入如何合成 H3CNNOH HO3SNN OH CH3 HONNNNOH 1 2 3 答案 H3CNNOH HO3SNN OH CH3 HONNNNOH 1 2 3 H3CN2Cl OH H3CNH2 HO3SN2Cl OH CH3 HO3SNH2 ClN2N2Cl OH H2NNH2 问题 14 10 用 R S 标记 L 苏氨酸和 L 异亮氨酸分子中的手性碳原子的结构 答案 COOH HOH H2NHS COOH CH2CH3 H H2NH R S S 问题 14 11 写出下列 氨基酸在指定的 pH 值溶液中主要的存在形式 1 丙氨酸 pH 6 0 时 2 缬氨酸 pH 8 0 时 3 赖氨酸 pH 10 0 时 4 丝氨酸 pH 1 0 时 答案 COOH HH3N COO HH2N COO HH2N NH2 COOH HH3N OH 1 2 3 4 问题 14 12 写出下列反应中中间产物的构型式 L 丝氨酸 CH3OH HCl A C4H10ClNO3 PCl5 B C4H9C12NO2 OH C C4H8ClNO2 NaSH D C4H9NO2S 1 H3O 2 OH L 半胱氨酸 答案 A 生成酯 B OH 被 Cl 取代 C 中和 D Cl 被 SH 取代 B 问题 14 13 某化合物的分子式为C3H7O2N 有旋光性 能与NaOH和HCl成盐 并能与醇生 成酯 与亚硝酸作用时放出氮气 试推测该化合物的构造式 并写出各步反应式 答案 氨基酸 问题 14 14 写出由相应的羧酸合成亮氨酸和苯丙氨酸的反应式 答案 COOH Br2 P COOH Br NH3 COO NH3 COOH Br2 P COOH Br NH3 COO NH3 问题 14 15 分别用丙二酸酯法和斯特雷克尔法合成缬氨酸和酪氨酸 答案 COOC2H5 COOC2H5 Br2 COOC2H5 COOC2H5 Br NK O O COOC2H5 COOC2H5 Br N O O COOC2H5 COOC2H5 1 NaOC2H5 2 Br N O O COOC2H5 COOC2H5 H3O COO NH3 1 2 COOC2H5 COOC2H5 Br2 COOC2H5 COOC2H5 Br NK O O COOC2H5 COOC2H5 Br N O O COOC2H5 COOC2H5 1 NaOC2H5 2 Br OH N O O COOC2H5 COOC2H5 H3O COO NH3 OH HO 问题 14 16 脑啡肽是存在于脑中的五肽 已发现由两种 与痛觉和学习记忆有关 其结构简 式为 Tyr Gly Gly phe Met 或 LeU 写出它们的构造式 答案 Tyr Gly Gly phe Met 或LeU H2NCONH OH CONH HH H CONH H H CONH H COOH H CH2CH2SCH3 COHNCOOH H CH2CH CH3 2 问题 14 17 合成三肽甘氨酰缬氨酰苯丙氨酸 答案 H2NCOOH H H OCOCl BnOOCHNCOOH H H H2NCOOH H DCC BnOOCHNCONH H H COOH H H2NCOOH H Bn DCC T M 问题 14 18 如何合成下列化合物 CH2 CHCHCH3 1 2 答案 1 O C6H5 3P CH3Br C6H5 3PCH3Br n BuLi C6H5 3P CH2 2 C6H5 3P CH3CH2Br C6H5 3PCH2CH3Br n BuLi C6H5 3P CH2CH3 CHO 问题 14 19 合成下列化合物 CH3CH2O 3PO 1 2 CH3CH2CH2P OCH2CH3 2 O 3 CH3CH2O 2PCH2COOCH2CH3 O 答案 1 PCl3 3CH3CH2OH CH3CH2O 3PO 2 CH3CH2CH2Br 3 CH3CH2O 3PO BrCH2COOC2H5 习题 命名下列化合物 CH3CH2NCH2CH3 CH2CH3 CH3CHCH2CH2CHCH3 CH3NH2 Cl Cl Cl NH2 NH2 H3CCOOH NN OH CH3 NC12N25C6H5H2C CH3 CH3 Br CH3CH2CH2P OCH2CH3 2 PCH3C6H5H2C CH3 CH3 Br 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 1 三乙基胺 2 5 甲基 2 氨基己烷 3 2 4 6 三氯苯胺 4 4 甲基 2 氨基苯甲醛 5 4 甲基 2 羟基偶氮苯 6 溴化二甲基十二烷基苄基铵 7 丙膦酸二乙酯 8 溴化三甲基苄基磷 2 写出下列药物的化学名称 COOCH2CH2N C2H5 2 Cl NH2 氯普鲁卡因 局部麻醉药 1 2 C6H5CH2NCH2C CH3 CH 3 CH2CH2CH2COOH Cl N CH2CH2Cl 2 HHO HH2N CH3 4 优降宁 降血压药 苯丁酸胺芥 抗肿瘤药 间羟胺 肾上腺素药 答案 1 4 氨基 2 氯苯甲酸 2 二乙氨基 乙酯 2 甲基炔丙基苄胺 3 4 二 2 氯乙基氨基 苯基丁酸 4 1S 2R 1 苯基 1 羟基 2 丙胺 3 在人体内 3 4 二羟基苯并氨酸经多巴脱羧酶作用生成多巴胺 HO HO CH2CHCOOH NH2 HO HO CH2CH2NH2 多巴脱羧酶 3 4 二羟基苯并氨酸 多巴胺 多巴胺是中枢神经冲动传导作用的化学介质 缺乏多巴胺易引起巴金森氏症 同时多巴胺也 是肾上腺素和去甲肾上腺的前身 HO HO CHCH2NHCH3 HO HO CHCH2NH2 肾上腺素 去甲肾上腺素 OH OH 1 写出多巴胺 肾上腺素和去甲肾上腺素的化学名称 2 临床使用的多巴胺盐酸盐是人工合成药物 试从香兰醛 4 羟基 3 甲氧基苯甲 醛 和硝基甲烷为原料进行合成 CHO OCH3 OH 答案 1 多巴胺 3 3 4 二羟基苯基 1 丙胺 肾上腺素 N 甲基 3 3 4 二羟基苯基 3 羟基 1 丙胺 去甲肾上腺素 3 3 4 二羟基苯基 3 羟基 1 丙胺 2 CHO OCH3 OH HC OCH3 OH CHNO2 H CH3NO2 CH2CH2NO2 OCH3 OH BBr3 T M 4 写出 a 赖氨酸 b 天冬氨酸 c 丝氨酸与下列试剂的反应产物 1 NaOH 2 HCl 3 CH3OH H 4 CH3CO 2O 5 NaNO2 HCl 答案 H2NH COOH CH2CH2CH2CH2NH2 H2NH COOH CH2CONH2 H2NH COOH CH2OH 1 NaOH 2 HCl 3 CH3OH H 4 CH3CO 2O 5 NaNO2 HCl H2NH COO CH2CH2CH2CH2NH2 H2NH COO CH2CONH2 H2NH COO CH2OH H3NH COOH CH2OH H3NH COOH CH2CONH2 H3NH COOH CH2CH2CH2CH2NH2 H2NH COOCH3 CH2CH2CH2CH2NH2 H2NH COOCH3 CH2CONH2 H2NH COOCH3 CH2OH H3COCHNH COOH CH2OCOCH3 H3COCHNH COOH CH2CONH2 H3COCHNH COOH CH2CH2CH2CH2NHCOCH3 ClN2H COOH CH2CH2CH2CH2N2Cl ClN2H COOH CH2CONH2 ClN2H COOH CH2OH 5 写出下列反应的主要产物 1 H CH2N H2C 4 NH3 COO HClH CH2N H2C 4 NH3 COOH 2 H CHOOC H2C 2 NH3 COO NaOHH CHOOC CH2 2 NH2 COO 3 NO2 NO2 Fe HCl NO2 NH2 4 CH3CH2CH2CONH2 Cl2 NaOH CH3CH2CH2CH2NH2 NNCl OH CH3 O CH3 5 CH2CHCOOH NH2 NaNO2 H2O 6 7 CH3OH POCl3 8 CH3CH2CH2P OCH3 2 NaOH H2O CH2CHCOOH N2OH PO OCH3 3 CH3CH2CH2P OH 2 6 实现下列转变 Cl CH3 Br CH3 ClH2N COOH CH3 2N BrI CH2NH2NC C6H5CH3 C6H5CH2O 3PO COOH OH COONa NN COONa OHHO 1 2 3 4 5 6 答案 1 2 3 4 5 6 C6H5Cl HNO3 H2SO4 Fe HCl C6H5CH3 HNO3 H2SO4 Fe HCl CH3I KMnO4 C6H5Br HNO3 H2SO4 Fe HCl NaNO2 HCl 0 5 KI C6H5CH3 NaNO2 HCl 0 5 CuCN COOH OH C6H5CH3 Cl2 h NaOH H2O POCl3 COOH OH HNO3 Fe HCl NaNO2 HCl Cl2 h NH3 H2O 7 以苯 甲苯和其它 3C 以下原料合成下列化合物 1 2 3 4 5 6 COOH NH2 CH3 OH Br F COOC2H5NH2 HC OCH3 OCH3 HO3SNNNNN CH3 2 NNNNOH 答案 1 C6H5CH3 HNO3 H2SO4 KMnO4Fe HCl C6H5CH3 HNO3 H2SO4 Fe HCl CH3COClBr2 Fe H3O 1 2 H2O 2 NaNO2 HCl C6H5CH3 NaNO2 HCl 0 5 HBF4KMnO4C2H5OH H 3 4 C6H5CH3 Cl2 H H2O OH HNO3 H2SO4 CH3OH HCl g Fe HCl C6H6 5 HNO3 H2SO4 Fe HCl H2SO4 NaNO2 HCl C6H5N CH3 2 C6H6 NaNO2 HCl C6H5NH2H NaNO2 HCl C6H5OH 6 8 推测下列化合物的构造式 答案 1 CH3CH2CONH2 2 C6H5CHCH3 NH2 3 C6H5CH2NHCH3 4 C6H5NHC6H5 9 分子式为C15H15NO的化合物A 不溶于水 稀盐酸和稀氢氧化钠溶液中 A与氢氧化钠溶 液一起回流时慢慢溶解 同时有油状物浮在液面上 用水蒸气蒸馏法将油状物分出 得到化 合物B B能溶于稀盐酸 与对甲苯磺酰氯作用生成不溶于碱的沉淀 把分去B以后的碱性溶 液酸化 有化合物C析出 C能溶于碳酸氢钠溶液中 C的分子离子峰的质荷比 136 1HNMR 谱图上有三组峰 H ppm 11 2 s 1H 7 2 d 4H 1 7 s 3H 推测化合物A B C的构造式 答案 A B C CH3NCCH3 CH3O NHCH3 CH3COOH 10 化合物 A 分子式为 C7H7NO2 无碱性 还原后变成 B C7H9N 能与盐酸成盐 B 的 盐酸盐与亚硝酸作用生成 C C7H7ClN2 在水溶液中加热放出氮气生成对甲苯酚 C 与苯 酚作用生成具有颜色的化合物 D C13H12N2O 写出 A B C 和 D 的构造式和有关化学 反应式 答案 A B C D CH3NO2CH3NH2 CH3N2Cl CH3NNOH 11 化合物 A C5H9NO4具有旋光性 且与NaHCO3反应放出CO2 A 与亚硝酸作用放出 氮气并转化成化合物 B C5H8O5 B 仍具有旋光性 将 B 氧化得 C C5H6O5 C 可与 2 4 二硝基苯肼作用生成黄色沉淀 C 经加热可放出二氧化碳并生成化合物 D C4H6O3 D 能起银镜反应 起氧化产物为 E C4H4O6 已知 1 摩尔 E 常温下与足量 的NaHCO3反应可放出 2 摩尔二氧化碳 试写出 A B C D 和 E 的构造式 答案 COOH CHCH3 CHNH2 COOH A COOH CHCH3 CHOH COOH COOH CHCH3 CO COOH COOH CHCH3 CHO COOH CHCH3 COOH B C D E 12 某化合物分子式为C6H13N 与过量的碘甲烷作用生成盐 只消耗 1 摩尔碘甲烷 后用氢 氧化银处理并加热 将所得碱性擦无再次与过量碘甲烷作用后用氢氧化银处理并加热 得到 1 4 戊二烯和三甲胺 试推导该化合物的构造式 答案 N CH3 CH3 N CH3 13 有机化合物的分离 提纯是科研和生成中常遇到的实际工作 一般既要采用溶解 萃取 洗涤 过滤 重结晶和蒸馏等物理方法 同时也要采用化学方法 例如 分离苯胺 苯乙酮 和苯甲醛可采用如下步骤 C6H5NH2